2018 年度研究成果報告書

細胞内２進カウンターの開発と遺伝子発現履歴解析への応用

研究課題

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研究課題/領域番号	16K14603
研究種目	挑戦的萌芽研究
配分区分	基金
研究分野	腫瘍生物学
研究機関	北海道大学
研究代表者	小野寺康仁北海道大学, 医学研究院, 講師 (90435561)
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード	遺伝子発現制御
研究成果の概要	個々の細胞で目的とする遺伝子発現のON/OFFの変化を記録する特殊な遺伝子構築のセットを設計し、その作成を行った。より多くの回数の変化を記録できるようにするため、２進カウンターの様式を採用した。これらが想定どおりに動作するためには、各構築が細胞のゲノム内に単一コピーずつ導入される必要がある。現状では、ゲノム編集および単一細胞からのクローニングが必要となり、その過程では細胞の「不均一性」の喪失が避けられず、癌細胞等を対象とした場合、その後の解析に大きな影響を与えることが危惧された。そこで上記と並行して複数遺伝子構築の導入を高効率で選択できる新規スクリーニング系の確立を試み、完成に至った。
自由記述の分野	分子生物学、分子腫瘍学
研究成果の学術的意義や社会的意義	現状では、遺伝子発現の増減を解析する手法は確立されているものの、その可塑性についての解析法は非常に限定的であり、単一細胞レベルではさらに困難である。がん細胞のような「不均一性」を特徴とする細胞集団の場合、解析対象とする細胞の遺伝子発現変化を長期間追跡することはほぼ不可能で有る。これを定量的に解析する手法が確立されれば、可塑性の調節を原理としたがん治療などが可能になると考えられる。また、本研究で必須となる遺伝子導入後の選択に関する技術は、今回行ったようなゲノム編集を要する遺伝子導入のみならず、一般に広く用いられている遺伝子導入後の安定発現株の樹立においても非常に有用なものである。